【摘 要】
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为了适配我国经济的快速发展,满足日益增长的铁路需求,我国铁路不断朝着高速化、重载化方向迈进,但这也使得列车轮对与轨道接触面的擦伤和剥离等的破坏现象愈发严重。列车在运行过程中产生的轮轨摩擦热是造成磨损破坏的重要因素之一,因此为了详细了解高速列车摩擦生热的形成规律,对其进行摩擦接触温升仿真分析具有重要的现实意义。本文主要通过ANSYS有限元分析软件,分别构建列车车轮在钢轨上滑动和滚动这两种实际工况下的
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为了适配我国经济的快速发展,满足日益增长的铁路需求,我国铁路不断朝着高速化、重载化方向迈进,但这也使得列车轮对与轨道接触面的擦伤和剥离等的破坏现象愈发严重。列车在运行过程中产生的轮轨摩擦热是造成磨损破坏的重要因素之一,因此为了详细了解高速列车摩擦生热的形成规律,对其进行摩擦接触温升仿真分析具有重要的现实意义。本文主要通过ANSYS有限元分析软件,分别构建列车车轮在钢轨上滑动和滚动这两种实际工况下的三维有限元模型,采用结构-热直接耦合的方法,针对列车实际运行过程中的各种实际工况,仿真研究了轮对表面温升随轴重、速度、摩擦因数以及摩擦时间等因素的变化情况。利用金属磁记忆检测方法,进行了CRH3型高速列车轮对材料25Cr Mo4板件各个温度下磁记忆信号的采集,通过对各个温度下的磁记忆信号进行分析,构建了CRH3型高速列车轮对材料磁信号与材料温度之间的联系。并进行热磁耦合仿真分析,将仿真结果和试验结果进行对比,总结得出25Cr Mo4材料随着温度的改变磁场强度的变化情况,得到不同温度下的热-磁特性。运用多元统计的方法,得到轴重、速度、摩擦因数和摩擦时间与轮对最高温升的对应关系,建立了实际运行工况—热—磁场强度之间的数学模型联系。通过本文的研究,总结得出高铁轮对材料的热-磁效应规律,在一定程度上丰富了金属磁记忆检测技术在高铁轮对早期故障实时检测方面的理论基础,进一步推动该检测技术在铁路运输安全性检测领域的应用和发展。
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